什么是理想气体 - 单体气体,硅藻分子 - 定义的内部能量

内能量是与系统中原子或分子的运动相关的所有能量的总和,并且对于单组织气体AS抗原子分子是各种各样的。优德app热工程学

理想气体的内部能量

内能是与系统中原子或分子的运动相关的所有能量的总和。微观形态能量包括由于这些回转振动翻译, 和互动在物质的分子中。

单体气体 - 内部能量

为一个单声道理想的气体(如氦,霓虹灯或氩气),唯一对能源的贡献来自翻译动能。单个原子的平均平移动能取决于只要在这一点气温并通过等式给出:

K.Avg.= 3/2 kt。

N摩尔的理想原子(每个分子)气体的N摩尔内能量等于每分子分子的平均动能分子,N:

E.= 3/2 nkt = 3/2 nrt

其中n是摩尔数。每个方向(x,y和z)贡献(1/2)NRT到了内能。这是在哪里能源概念进来 - 任何其他对能源的贡献也必须有所贡献(1/2)NRT。可以看出,理想气体的内能量仅取决于温度和气体摩尔数。

硅藻分子 - 内能量

如果气体分子含有多于一个原子,则存在三个翻译方向, 和旋转动能还有助于,但仅用于大约三个垂直轴中的两个旋转。对能源的五项贡献(五次自由)给出:

硅原型天然气:

E.= 5/2 nkt = 5/2 nrt

这只是一个近似并且在中间温度下施加。在低温下只有翻译动能贡献并且在较高温度下,两种额外的贡献(动力学和潜在能量)来自振动。这内部能量将更大在给定的温度比对单体气体的温度,但它仍然是理想气体温度的函数。

实际气体的内部能量也主要取决于温度,但与此类似理想的气体法,实际气体的内部能量也取决于略微压力体积。所有真正的气体都在低压(密度)下接近理想状态。在低压下,分子足够远,它们不会彼此相互作用。液体和固体的内部能量非常复杂,因为它包括电势能与力有关(或化学键)原子和分子之间。

恒定体积和恒定压力的比热

比热量是一个与之相关的财产内能在热力学中非常重要。w88优德app这密集特性CV.CP.被定义为纯净,简单的可压缩物质作为部分衍生物内能U(t,v)h(t,p), 分别:

恒定体积和恒定压力的比热

下标的地方V.P.表示在分化期间固定的变量。属性CV.CP.被称为具体的热量(或者热能量)由于在某些特殊条件下,它们将系统的温度变化与传热添加的能量相关联。w88优德备用网址 微博他们的si单位是J / KG K或者j / mol k。为气体定义两个特定的热量,一个用于恒定量(CV.一个for.恒定压力(cP.

摩尔特定热量 - 理想气体根据这一点第一热力学定律w88优德app,对于恒定体积过程,具有摩尔特异性的摩尔特异性热量将是:

CV.= 3 / 2r = 12.5 j / mol k

因为

u = 3/2nrt

它可以衍生出来的摩尔比热量在恒定压力下是:

CP.= C.V.+ r = 5/2r = 20.8 j / mol k

CP.在恒定体积处大于摩尔比热CV.,因为现在必须提供能量不只是提高温度气体还为天然气工作因为在这种情况下卷变化。

参考:
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也可以看看:

理想的气体法

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